作者:苗千
2020-06-24·阅读时长4分钟
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天文学家们检查欧洲空间局在2013年发射的盖娅探测器(Gaia)收集的数据时惊奇地发现,盖娅探测器在2018年记录了银河系中以惊人的速度穿行的白矮星(White Dwarf)。这几颗白矮星以每秒1000公里的速度在银河系中运行,因为速度太快,这将使它们摆脱整个银河系的引力,最终冲进空旷的宇宙空间。
问题在于,由恒星燃烧殆尽留下的残骸构成的白矮星,如何获得如此惊人的能量?科学家们经过研究发现,这可能与宇宙中最激烈的现象之一——超新星爆发有所联系。在盖娅的观测数据中发现了这些白矮星的踪迹之后,天文学家们随后使用地面的观测仪器对它们进行追踪。人们发现,这几颗白矮星要比常见的白矮星更大,也更热。分析它们发出光线的光谱,还在其中发现了铁和其他金属元素的痕迹。这就让人们把白矮星与超新星爆发联系在了一起。
宇宙中大多数的金属元素都是由超新星爆发产生出来的,而在银河系中20%的超新星爆发又属于Ia型超新星爆发。这是一种人们熟悉的,被认为爆发强度和亮度都比较一致的宇宙现象。正是因为天文学家们长期以来认为Ia型超新星爆发的亮度一致,可以通过观测这种天体来判断它们与地球的距离,这种天体也因此被称为“标准烛光”(Standard Candles)。人类在发现和测量推动宇宙加速膨胀的暗能量过程中,标准烛光起到了重要作用。
关于Ia型超新星爆发的机制,天文学家约翰·惠伦(John Whelan)和艾科·伊本(Icko Iben)在1973年提出了一个标准理论。该理论认为,当一个恒星燃烧殆尽发生坍塌,成为一个只有地球大小,主要由碳和氧元素组成的白矮星后,它还可能继续以此状态存在数十亿年;但如果一颗白矮星与另外一颗太阳大小的恒星,例如红巨星(Red Giant)形成一个双星系统,白矮星从对方那里迅速获取氢气燃料,则有可能被这个红巨星所“触发”,进而发生Ia型超新星爆发。
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